자동변속기 기어 단수가 많을 수록 좋을까?

 

최근 크라이슬러 200 중형 세단 200이 출시되었습니다. 크라이슬러 200은 미국에서 토요타 캠리, 혼다 어코드, 현대 쏘나타, 쉐보레 말리부, 닛산 알티마 등과 경쟁하는 미드사이즈 세단 모델입니다.

 

크라이슬러 200은 익스테리어 인테리어가 모두 진보되었습니다. 변속기는 기존 레버 대신 원형 다이얼로 바뀌고 네비게이션 오디오는 유커넥트 기능이 있는 터치스크린으로 조작하고 차선 이탈 경고 시스템, 전방 추돌 경고 시스템 등등 많은 편의사양과 안전사양이 탑재되었습니다.

 

하지만 가장 주목 받는 부분이 바로 동급 최초로 9단 자동변속기가 탑재되었다는 점입니다. 한 마디로 출발해서 고속도로에서 고속 주행하는데 8번의 변속 과정을 거쳐야 합니다. 2000년대 초반 4단 자동변속기가 겨우 3번의 변속 과정을 거친 것과 비교하면 크라이슬러 200의 자동변속기는 엄청나게 진보된 셈이지요.

 

9단 자동변속기 정말 효율적일까?

 

 

그런데 9단 자동변속기 제원을 보다가 한 가지 의문점이 들었습니다. 기어 단수가 많으면 많을 수록 각단 기어비 간의 차이가 작아지고 고속도로 주행에서 보다 낮은 rpm을 유지할 수 있어 연비가 높아지고 정숙성이 향상되는 이점이 있습니다.

 

하지만 기어비를 무작정 낮춘다고 해서 높은 연비를 보장하지 않습니다. 기어비가 낮아진다는 것은 토크 즉 구동력을 낮추고 대신 속도를 높게 가져간다는 걸 뜻하는데 기어비가 낮아진 만큼 엔진에서 높은 토크를 내야 합니다. 그런데 크라이슬러 2.4L 엔진은 187마력 24.2kg.m의 파워를 냅니다.

 

24.2kg.m 라는 최대 토크 수치가 결코 낮은 수준은 아니지만 고속도로 항속 전용 기어인 9단 기어비가 0.48이라는 매우 낮은 기어비를 가지고 있습니다. 크라이슬러 200 각단 기어비 그리고 최종감속비는 다음과 같습니다.

 

1단	4.71
2단	2.84
3단	1.91
4단	1.38
5단	1.00
6단	0.81
7단	0.70
8단	0.58
9단	0.48
최종감속비	3.73
타이어 사이즈	215/55/17, 235/45/18

 

이 중에서 9단 기어비와 최종감속비를 대입해서 계산해 보면 1,500rpm에서 102km/h라는 매우 높은 속도가 나옵니다. 2.4 - 2.5L 중형 세단이 보통 시속 100km/h 항속 주행할 경우 1,700-2,000rpm을 가리킵니다. 심지어 V6 3.0L 이상 엔진을 탑재한 대형 세단의 경우에도 아직까지 시속 100km/h에서 1,500rpm 아래를 유지하는 모델이 흔치 않습니다.

 

크라이슬러 200은 기어비가 경쟁 모델보다 낮기 때문에 이론적으로 고속도로 주행 연비가 높아질 것이지만 반대로 토크가 높지 않기 때문에 우리나라 같이 감속과 가속이 잦은 주행 환경에서 9단이 잘 쓰이지 않을 듯 합니다. 어느 매체 시승기를 보니 시속 130km/h 넘어야 9단으로 변속된다고 하더라고요. 기어비와 최종감속 비 타이어반경을 도입한 속도는 아래 도표를 보면 나옵니다.

 

 

	1000rpm	2000rpm	3000rpm	4000rpm	5000rpm	6000rpm
1단	7km/h	14km/h	21km/h	28km/h	35km/h	42km/h
2단	12km/h	23km/h	35km/h	46km/h	58km/h	69km/h
3단	17km/h	34km/h	51km/h	69km/h	86km/h	103km/h
4단	24km/h	48km/h	71km/h	95km/h	119km/h	143km/h
5단	33km/h	66km/h	98km/h	131km/h	164km/h	197km/h
6단	40km/h	81km/h	121km/h	162km/h	202km/h	243km/h
7단	47km/h	94km/h	140km/h	187km/h	234km/h	281km/h
8단	57km/h	113km/h	170km/h	226km/h	283km/h	339km/h
9단	68km/h	137km/h	205km/h	273km/h	341km/h	410km/h

위 도표를 보시면 아시겠지만 6000rpm 기준으로 1단-42, 2단-69, 3단-103, 4단-143, 5단-197, 6단-243, 7단-281, 8단-339, 9단-410km/h라는 결과가 나옵니다. 물론 이론상의 기어비 결과일 뿐 실제로 시속 410km/h 까지 도달하려면 최고출력은 적어도 1,000마력 이상은 되어야겠죠.

 

이전에 짚 체로키라는 SUV를 시승해 본 경험이 있는데 이 SUV에도 9단 자동변속기가 적용되었습니다. 체로키는 2.0L 디젤 엔진이며 170마력 35.7kg.m라는 토크를 내뿜는데 시속 120km/h 넘어야 9단으로 변속되었고 시속 100km/h 이하로 내려가면 강제로 8단으로 다운쉬프트 되었던 기억이 납니다. 결정적으로 9단에서 시속 1,300rpm 정도를 유지하는 게 가속 자체가 되지 않을 정도로 힘이 너무 없습니다.

 

요즘 일부 자동차메이커들이 10단 자동변속기 개발을 완료하거나 개발 중이라고 합니다. 그런데 개인적인 생각이지만 10단 자동변속기를 탑재한다고 해서 실제로 10단을 쓸 수 있을지 모르겠네요. 고속도로 제한속도가 120 - 130km/h까지 허용하는 유럽에서는 다단변속기가 효과적이겠지만 시속 100-110km/h에 불과하고 가 감속이 잦은 우리나라에서는 9단 자동변속기가 과연 효과가 있을지 모르겠습니다. 의아한 건 미국의 경우 주마다 조금씩 다르지만 고속도로 제한속도가 우리나라처럼 낮은 편입니다. 참고로 크라이슬러 9단 자동변속기는 ZF에서 납품합니다.